시스템 생물학을 바탕으로 작물의 중요 형질이나 해결해야 할 문제점들에 대한 종합적이고 체계적인 분석을 통해서 보다 효과적으로 개선 된 형질이나 해결책을 제시하고자 한다.

홈페이지 바로가기

생물정보학과 다중오믹스 자료의 융합연구를 통해 단기간에 우수논문 발표가 가능

• 작물바이오텍연구소 참여 연구실로서 우수 연구 시설 및 장비 인프라 완비
• 빅테이터와 융합오믹스를 기반으로 하는 작물시스템생물학 연구 체계 구축
• 시스템생물학과 피노믹스를 활용하여 작물의 모델인 벼에서 물부족이나 기후 온난화 등 기후변화대응 및 생산성 강화 연구
• 최적화된 GM 작물 개발을 위한 유용 프로모터 발굴 (기관 특이적, 환경 특이적 유전자 발현 조절)

시스템생물학(Systems Biology)은 전체적인 관점에서 생명현상의 이해를 추구하는 학문이다. 따라서 시스템생물학의 근간은 전체적인 접근에 필수적인 다양한 유전체 수준의 대용량 자료들이다. 다시 말해서 다양한 오믹스 자료의 융합을 바탕으로 중요형질이나 물질 탐구를 위한 효과적인 방안을 제시하고 있다. 최근의 추세는 단순히 방안을 제시하는 수준을 넘어서 가설에 대한 실제적인 기능 검증 및 제시된 가설의 실효성을 높이는 방향으로 진행이 되고 있다. 생장 및 생육을 위한 환경조절이 용이한 Yeast 같은 단세포생물에서는 시스템생물학을 이용해 다양한 연구 분야에 대한 효과적으로 접근이 가능하다. 근래에 이러한 체계를 식물의 모텔인 애기장대에 접목해서 부분적인 성과를 이루어내고 있지만 여전히 제한적이다. 식물은 단세포생물보다 훨씬 다양한 환경에 의해서 영향을 받고 그 조절 역시 쉽지 않기 때문에 대규모 오믹스 자료를 융합 분석을 통해 효과적인 연구방향이 제시되더라도 결과를 만들 때까지는 많은 시행착오를 겪는 경우가 많다. 본 연구실은 경제적으로 큰 가치를 가지는 벼에서 시스템생물학에 필요한 다양한 오믹스자료 (유전체정보, 전사체, 단백질상호작용체, 대규모 유전자군에 대한 융합 오믹스 분석 방법인 phylogenomics, 대사체, 세계최대규모 벼 유전자색인돌연변이체, 대규모 QTL 데이터베이스)들과 이들의 융합하여 보다 효과적으로 작물의 중요 형질 개선이나 해결해야 할 문제점들에 대한 해답을 제시하고자 한다. 그 예로 유전체 수준의 뿌리 발달 연구를 통한 생산성 증대 연구, 고온 및 고농도 이산화탄소 환경에서 반응하는 유전자를 활용한 기후변화대응을 위한 연구, 물부족 대응 작물 개발 연구, 생체리듬 유전자 연구를 통한 작물의 스트레스 항상성 증진 연구, meta-QTL분석을 통한 중요형질에 대한 in-silico fine mapping등이 있다.

벼 전 세계 인구의 50% 이상이 먹는 주요 식량 자원으로 시스템 생물학을 활용하여 벼에서 유용 유전자를 조기에 대량 발굴 하고 이의 활용을 통해 작물의 생산성 강화 및 미래 식량 안보 증진에 기여가 기대된다. 또한 신규 유용 유전자 기능 발굴을 통한 지적 재산권 획득으로 미래 지식산업의 기반 구축이 예상된다.

• 2010.03-현재

  경희대학교 일반대학원 식물분자시스템바이오텍학과 및 작물바이오텍연구소 소속 작물시스템유전학 연구실

• 2013.03-현재

  경희대학교 생명과학대학 유전공학과 및 생명공학원 소속 작물시스템유전학 연구실